JPS5837530A - 円盤状回転体のアンバランス測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一般に円盤状回転体においては、アンバランスを補正す
る作業が必要である。例えば、研削盤の砥石や車輌の車
輪のアンバランスは、前者の場合では工作精度に悪影響
を与え、後者の場合では走行性、特に高速時の走行性に
悪影響を与えるからである。

本発明は、このような円盤状回転体のアンバランスし得
る方法を提供し、ひいては補正作業を簡単、正確、かつ
迅速に行えるようにするものである。

ところで、このような円盤状回転体のアンバランスの発
生原因としては、（イ）質量の不均一な分布、（ロ）回
転体の取り付は用フランジに対する偏心、（ハ）取り付
は用フランジの回転軸に対する偏心、に）回転体、取り
付は用フランジ以外の回転軸系のアンバランス等が考え
られる。従って、アンバランス補正作業にあたっては、
これらの発生原因を配慮は、大別して、二種のものがあ
る。ひとつの方法心力バランシング法と呼ばれるもので
、回転体を回転軸に取り付けたまま回転させて、その時
の遠心力のアンバランスを動的に補正しようというもの
である。この両方法を比較すると、前者の方法は、前記
アンバランスの発生原因中（イ）と（ロ）によるアンバ
ランスについての補正は可能であるが、（ハ）とに）に
よるアンバランスの補正は不可能である。

また、この方法は、回転体の回転軸に対する取り外し、
取り付けという作業が追加されるから手間もかかる。こ
れに対し、後者の方法は、前記アン′’Ｅ１ランス発生
原因中（１）〜に）の全ての原因によるアからない。従
って、以上の比較から遠心力バランシング法の方が望ま
しいといえる。そこで、遠心力バランシング法をさらに
詳しくみていくと、回転体を回転させながらアンバラン
スを測定すると同時に補正までも行ってしまうという全
自動式のものと、回転中はアンバランスだけを測定し、
補正作業は回転を止めて行うという半自動式のものとが
ある。そして理想的には、前者の全自動式のものが望ま
しいが、回転中の補正作業の困難性ということから実用
化には相当の困難が伴う。

本発明は、前述の半自動式の遠心力バランシング法に係
るものである。この方法における補正作業は、回転体取
り付は用のフランジ上に、一定半径の環状に設けられた
溝に嵌合した２個の補正用のおもりを、予め遠心力バラ
ンシング法にて測定しておいたアンバランス量と変位角
を基礎資料として、それを補正し得る位置に移動、固定
して行うのが普通である。そしてこの補正位置は後述す
るようにして求めることに々るが、基礎資料とし＋　°
；′）−、−，７７−（必要なアンバランス量としては
、遠心力のアン：゛！　　”・１．−１ 、　ｊｌ、’　ｋｌ’）／ス量とその基準位置からの回
転角を知るこ１、　Ｊ、”　”ｓ、゛、　１ 犬ら梅ができれば充分であり、アンバランスの原因たる
質量自体、あるいはその半径自体の値を知る必要はない
。本発明は、この点に鑑み、どの工場、研究所等でも普
通一般的に備えているブラウン管オノ７０スコープを用
いて、筒車な作業で遠心力のアンバランス量とその基準
位置からの回転角とを同時に測定し、もって円盤状回転
体のアンバランス補正作業に資することを目的とするも
のであめに使用する装置全体についての説明図であり、
ｌは円盤状回転体で、ここでは研削盤用の砥石を例示し
ている。この円盤状回転体は取り付は用フランジ２を介
して回転軸３に固定されている。この取り付は用フラン
ジ２には、一定半径ｒの環状の溝４が配設されており、
この溝４には２個のアンバランス補正用のおもり５，６
が移動かつ取り外し自在に装着されている。７は円盤状
回転体１の任意の位置に付与した基準位置表示用のマー
クである。８はブラウン管オツシロスコープテ、ソの入
力側には、増幅器９と回転軸３０回転数と一致しない信
号をカントするだめのフィルターｌＯとを介して回転軸
３近傍、例えば、回転軸の軸受部１１の振動を検出する
だめの振動計１２が接続されていると同時に、さらに回
転軸３に付与された基閘位置表示用のマーク１３等の検
出を通じて回転軸３の回転角を検出するだめの、例えば
非接触変位計等の回転検出器１４が接続されている。

コノような装置を用いて、アンバランス量、ス性わち遠
心・力としてのアンバランス量及びその回鼾角を測定す
るには、まず補正用のおもり５，６を溝４から取り外し
て円盤状回転体ｌを回転させ、そのときのブラウン管オ
ソシロスコープ８の波形から、振幅α１と最大振動時の
基準位置表示用マーク７からの回転角ψを続み取る。第
２図はこのときのブラウン管オソシロスコープ８の波形
を表示したもので、振幅α１及び回転角ψは極めて簡単
に続み取ることができる。そしてこの振幅ａ、は、遠心
力のアンバランス量、すなわち前述した種々の原因に基
づくアンバランスによって生じる遠心力の大きさに比例
するから、この遠心力をＦ、とすると、次式が成り立つ
。

（１，＝Ｃ−ｐＨ（ｃは比例定数’）　−−−（１）次
に、質量が同一で既知の補正用おもり５ないし６を試し
用のおもりとするか、あるいはやはり、質量が既知で５
，６と同一の質量の専用の試し用のおもりを、前述の測
定結果から知れた基準位置からの回転角ψと対称位蟹の
溝４に装着固定して、前述の測定と同様、円盤状回転体
１を回転させて、その時の振幅α２をブラウン管オツシ
ロスコープ８によって生じる振幅αは次のようになる。

α　＝　Ｃ−ｍ　拳　ｒ　・　ω雷　　　　　　　　　
　　　　　　　　１・　・　（２）従って、後者の測定
において実際にオッシロ゛スコープ８に表示された振幅
α２は、第４図の関係から、α−α１（但しα〉α１の
とき。このときは、第２図の波形と第３図の波形とは反
転の関係にある。）であるから、次式が成り立つ。

ａ２＝Ｃ＊ｍｅｒａω”−ａ、　　　　　　　　■”（
５）従って、 Ｃ−−−ａ１＋ａ２・・・・（４） ｍ　・　ｒ　・　ω２ これを（１）式に代入すると、 同様にして、＋２＜（１，のときについては、となる。

従って、（１，、Ｑ、、ｍ、ｒ、ωの値は全て既に・１
．りニ ー きる。

これによって、所期の目的である遠心力のアンバランス
量、すなわちアンバランスによって生じる遠心力Ｆ１と
その回転角ψを知ることができたので、次にこの値を基
礎資料として具体的な補正作業について説明する。第５
図はその鮫明図で、アンバランスを補正するには、２個
の補正用のおもり５，６の質量をｍとすると、それによ
って生じる遠心力の合力Ｆ２がＦＩと同じ大きさで、か
つ方向が正反対となるように取付は角α，βを求めれば
、完全なバランスがとれることになる。そして、この取
付は角α，βは、Ｆ２＝Ｆ１の関係から、“＝“１ψ−
ｃｔｒｚ−”−汀■］頁，　　−−−１７）ａ。

β−“φ＋０°”　ＹＵ峠士−、−）−−−−（８）に
よって求めることができる。なお、ここでα。

β，ψの値は反時計回りを正、時計回りを負とし、０内
の負の符号はα〈α１の場合に適用する。従って、この
（ハ式及び（８）式からα及びβを求めて、補正用おも
り５．６を相当位置に固定すれば、アンバランス補正作
業は完了することになる。

以上述べたように、半自動式遠心カバランンング法によ
る円盤状Ｎ転体のアンバランス補正作業においては、遠
・し・力のアンバランス量、すなわち種々の原因に基づ
くアンバランスによって生じる遠心力の大きさとその回
転角の測定が極めて重要ンバランス量とその回転角を同
時に測定するものであるから、装置としても手持のもの
が利用できるので、極めて便利であるばかりでなく、作
業も極めて簡単で、正確かつ迅速な測定が可能なので、
ひいてはアンバランス補正作業が簡単、正確かつ迅速に
なし得ることに々る。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）　、　（［３＋は本発明に使用する装置全
体の正面図及び側面図、第２図及び第３図はブラウン管
オ／シロスコープ上の波形図、第４図は試し用おもりを
装着した場合の振幅（α、α、）に関する説明図、第５
図は補正作業に関する説明図である。 ｌ・・・円盤状回転体、 ２・・・取り付は用フランジ、 ３・・・回転軸、 ５．６・・・補正用おもり、 ７・・・基準位置表示用マーク、 ８−・・ブラウン管オッシロスコープ、１２・・・振動
計、 １４・・・回転検出器。 指定代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　補正用のおもりを取り外した状態で円盤状回転体を
   回転させたときの回転軸近傍の振動と回転状態とを同時
   にブラウン管オソシロスコープに検出、表示させて、そ
   のときの振幅と最大振動時の基準位置からの回転角を測
   定する第１の測定段１貧と、その回転角と対称の位置に
   予め質量の知れイいる試し用のおもりを装着した状態で
   円盤状回転体を回転させたときの回転軸近傍の振動をブ
   ラウン管オソシロスコープに検出、表示させて、そのと
   きの振幅を測定する第２の測定段階とから構成され、こ
   れらの測定結果に基づいて遠心力のアンバランス量及び
   その基準位置からの回転角を求めることを特徴とする円
   盤状回転体のアンバランス測定方法。